Enunciado

19 – O óxido de magnésio e o óxido de níquel suportam bem as temperaturas elevadas. Ambos, quando a temperatura é suficientemente ata, se fundem, e o comportamento das respectivas misturas é de grande interesse para a indústria de cerâmica. Com os dados que vem a seguir, esboce o diagrama temperatura-composição do sistema formado pelos dois óxidos. Na tabela, x é a fração molar do MgO no sólido, e y, a mesma fração no líquido.

Estime:

(a) a temperatura de fusão da mistura com x = 0,30;

(b) a concentração e a proporção das fases presentes quando um solido com x = 0,30 é aquecido até 2200°C;

(c) a temperatura do início da solidificação de liquido com x = 0,70.

Passo 1

Vamos começar com o plote do diagrama temperatura-composição do sistema formado pelos dois óxidos, com base nos dados apresentados.

Passo 2

A)

Como a composição do sólido é

x M g O = 0,30

Com o sólido sendo aquecido, o liquido começa a se formar devido a fusão do sólido, e pelo diagrama de fases mostrado anteriormente, podemos identificar que a temperatura de fusão nessa composição é cerca de

T = 2150 ℃

Passo 3

B)

Fazendo uma linha de amarração na temperatura de 2200°C, como você pode ver lá no diagrama, podemos identificar que a composição de MgO no liquido é cerca de

y M g O = 0,18

Também pelo diagrama, podemos ver que a composição de MgO na fase solida é cerca de:

x M g O = 0,35

Podemos determinar a proporção de cada fase pela regra da alavanca:

L 1 L 2 = n L i q n s o l = 0,35 - 0 , 30 0,30 - 0,18

L 1 L 2 = 0,05 0,12 =   0,4

Passo 4

C)

Para respondermos esta, basta olharmos no diagrama na composição de 0,70, e verificarmos o ponto da temperatura que bate em cima da curva da fase líquida, assim como identificado no diagrama. Então pelo diagrama, podemos estimar que a temperatura de solidificação é cerca de:

T = 2690 ℃

Resposta

A)

T = 2150 ℃

B)

M g O = 0,18

x M g O = 0,35

n L i q n s ó l i d o = 0,4

C)

T = 2690 ℃

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